Come affrontare le fluttuazioni di temperatura nei forni rotativi
Se avete mai utilizzato un forno rotativo, sapete bene quali siano le difficoltà legate al controllo della temperatura. Un minuto tutto è perfetto, poi la porta di carico rimane aperta per troppo tempo, oppure la temperatura nell’ambiente di produzione scende di 10 gradi in inverno: immediatamente la temperatura del prodotto diminuisce. È davvero frustrante.
Per risolvere questo problema, utilizziamo termosifoni a raggi infrarossi a onda corta e un sistema di compensazione che agisce in tempo reale.
Perché i raggi infrarossi funzionano così bene
La maggior parte degli elementi riscaldanti si basa sulla convezione. Il problema è che la convezione è lenta; quando il sistema riesce finalmente a reagire a una variazione di temperatura, il danno è già stato causato. I raggi infrarossi, invece, utilizzano la radiazione termica, il che significa che il calore raggiunge il bersaglio immediatamente.
Per far funzionare correttamente questo sistema, abbiniamo un controllore PID ad alta precisione a un termocoppia o a un pirometro ad alta velocità di risposta. Il sistema “monitora” costantemente la temperatura della superficie del prodotto. Non appena rileva una variazione di temperatura causata da una corrente d’aria o da una porta aperta, il controllore aumenta la tensione fornita alle lampade a raggi infrarossi. Tutto avviene in millisecondi: la perdita di calore viene annullata prima ancora che il nucleo del prodotto ne percepisca alcun cambiamento.
I vantaggi e gli svantaggi
Di solito utilizziamo tubi a base di quarzo e halogeni, poiché permettono di ottenere un’elevata potenza riscaldante in uno spazio ridotto. Raggiungono rapidamente la temperatura di funzionamento, proprio ciò di cui abbiamo bisogno per un controllo preciso della temperatura.
Tuttavia, è necessario scegliere correttamente l’alimentazione elettrica. Se la potenza fornita non è adeguata, si verificheranno cali di tensione. Inoltre, se si utilizza un numero elevato di lampade per riscaldare un forno di grandi dimensioni, è fondamentale assicurarsi che i cavi siano correttamente dimensionati. Non si vuole infatti che i terminali delle lampade si surriscaldino.
Un altro aspetto importante è quello di non esagerare con l’intensità del calore. Se la velocità di rotazione del forno diminuisce, ma le lampade continuano a funzionare ad alta intensità, la superficie del prodotto potrebbe bruciarsi. L’obiettivo è trovare il giusto equilibrio tra la potenza delle lampade e la velocità di rotazione del forno, per evitare questi problemi.
Installazione sul campo
L’installazione di questo sistema in un forno rotativo non è particolarmente complicata, ma è importante non trascurare alcun dettaglio. È necessario utilizzare cavi resistenti al calore e supporti ben fissati, altrimenti le vibrazioni potrebbero causare problemi. Una volta calibrati i sensori, il sistema può gestire da solo le fluttuazioni di temperatura. Che il ambiente in cui si trova il forno sia freddo o umido, il profilo termico del prodotto rimane stabile. È semplicemente un ulteriore aspetto da considerare durante il turno di lavoro.